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INGE 3031
Freya M. Toledo Feria
Referencia: Sección 5.3 del libro de texto
Reducción de una carga distribuida simple
Objetivo: Buscar una fuerza equivalente a una carga distribuida.
» Una carga distribuida sobre una superficie puede ser remplazada por una fuerza
concentrada en un punto. La magnitud de esa fuerza concentrada será igual al área
bajo la curva de carga y su línea de acción pasará por el centroide de dicha área.
» Este concepto se usará en Mecánica de los Fluidos para encontrar el centro de
presión al trabajar con fuerzas en superficies sumergidas y también en Mecánica de
Materiales al analizar vigas sometidas a cargas distribuidas.
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En muchas situaciones un área de superficie
de un objeto está sometida a una presión
debido a una carga distribuida. Estas fuerzas
pueden ser causadas por viento, fluidos o el
peso de objetos sobre la superficie.
El caso mas común es una carga uniforme a lo
largo de un eje de un objeto rectangular plano.
En estos casos, w es una función de x y tiene
unidades de fuerza por unidad de largo.
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Curva (función) de la
carga distribuida
w
La fuerza resultante de una carga distribuida es
equivalente al área bajo la curva (función w(x)) de la
carga distribuida.
C
x
F
R
La línea de acción de la resultante de la carga
distribuida pasa por el centroide del área formada
por la carga distribuida.
Ejemplo de una aplicación: Sacos de arena sobre una viga. Se necesita determinar una fuerza resultante
y su localización. Se busca el área total y el centroide del área compuesta. También pueden conseguirse
tres fuerzas resultantes con cada área rectangular y localizarlas en los centroides de sus rectángulos
correspondientes.
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Determinar las reacciones en A y en B.
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Páginas 272-273 del libro de texto
5.66, 5.67, 5.69, 5.74, 5.76, 5.77, 5.78
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